燒結硬化是將粉末冶金材料的燒結和熱處理結合成一道工序，從而使材料的生產過程更有效，並提高經濟效益。
基本介紹
- 中文名：燒結硬化
- 所屬學科：材料學
- 定義：將粉末冶金材料的燒結和熱處理結合成一道工序，從而使材料的生產過程更有效，並提高經濟效益
套用,學科,影響因素,特點介紹,精密模鍛,
套用
1板料成形
其成形方法主要有真空成形法和吹塑成形法。
真空成形法有凹模法和凸模法。將燒結硬化板料放在模具中，並把板料和模具都加熱到預定的溫度，向模具內吹入壓縮空氣或將模具內的空氣抽出形成負壓，使板料貼緊在凹模或凸模上，從而獲得所需形狀的工件。對製件外形尺寸精度要求較高時或淺腔件成形時用凹模法，而對製件內側尺寸精度要求較高時或深腔件成形時則用凸模法。
真空成形法所需的最大氣壓為105Pa，其成形時間根據材料和形狀的不同，一般只需20～30s。它僅適於厚度為0.4～4mm的薄板零件的成形。
2板料深沖
在燒結硬化板料的法蘭部分加熱，並在外圍加油壓，一次能拉出非常深的容器。深沖比H/d0可為普通拉深的15倍左右。
3擠壓和模鍛
燒結硬化模鍛高溫合金和鈦合金不僅可以節省原材料，降低成本，而且大幅度提高成品率。所以，燒結硬化模鍛對那些可鍛性非常差的合金的鍛造加工是很有前途的一種工藝。
學科
粉末冶金（Powder Metallurgy）、材料學、材料加工工程
影響因素
合金元素、冷卻速度、密度、碳含量
金屬燒結硬化的概念
燒結硬化是指在特定的條件下，即在低的應變速率(ε=10-2～10-4s-1)，一定的變形溫度(約為熱力學熔化溫度的一半)和穩定而細小的晶粒度(0.5～5μm)的條件下，某些金屬或合金呈現低強度和大伸長率的一種特性。其伸長率可超過100%以上，如鋼的伸長率超過500%，純鈦超過300%，鋁鋅合金超過1000%。目前常用的燒結硬化成形的材料主要有鋁合金、鎂合金、低碳鋼、不鏽鋼及高溫合金等。
特點介紹
1金屬塑性大為提高過去認為只能採用鑄造成形而不能鍛造成形的鎳基合金，也可進行燒結硬化模鍛成形，因而擴大了可鍛金屬的種類。
2金屬的變形抗力很小一般燒結硬化模鍛的總壓力只相當於普通模鍛的幾分之一到幾十分之一，因此，可在噸位小的設備上模鍛出較大的製件
3加工精度高燒結硬化成形加工可獲得尺寸精密、形狀複雜、晶粒組織均勻細小的薄壁製件，其力學性能均勻一致，機械加工餘量小，甚至不需切削加工即可使用。因此，燒結硬化成形是實現少或無切削加工和精密成形的新途徑。
精密模鍛
精密模鍛的概念
精密模鍛是在模鍛設備上鍛造出形狀複雜、鍛件精度高的模鍛工藝。如精密模鍛傘齒輪，其齒形部分可直接鍛出而不必再經切削加工。模鍛件尺寸公差等級可達CT12～CT15，表面粗糙度為Ra3.2～1.6μm。
精密模鍛的工藝
一般精密模鍛的工藝過程大致是：先將原始坯料普通模鍛成中間坯料;再對中間坯料進行嚴格的清理，除去氧化皮
或缺陷;最後採用無氧或少氧化加熱後精鍛(圖2-62)。為了最大限度地減少氧化，提高精鍛件的質量，精鍛的加熱溫度較低，對碳鋼鍛造溫度在900～450℃之間，稱為溫模鍛。精鍛時需在中間坯料中塗潤滑劑以減少摩擦，提高鍛模生命和降低設備的功率消耗。
精密模鍛工藝特點
①需要精確計算原始坯料的尺寸，嚴格按坯料質量下料;否則會增大鍛件尺寸公差，降低精度。
②需要精細清理坯料表面，除淨坯料表面的氧化皮、脫碳層及其他缺陷等。
③為提高鍛件的尺寸精度和降低表面粗糙度，應採用無氧化或少氧化加熱法，儘量減少坯料表面形成的氧化皮。
④精密模鍛的鍛件精度在很大程度上取決於鍛模的加工精度，因此，精鍛模膛的精度必須很高。一般情況下，它要
比鍛件精度高兩級。精鍛模一定有導柱導套結構，保證合模準確。為排除模膛中的氣體，減小金屬流動阻力，使金屬更
好地充滿模膛，在凹模上應開有排氣小孔。
⑤模鍛時要很好地進行潤滑和冷卻鍛模。
⑥精密模鍛一般都在剛度大、精度高的模鍛設備上進行，如曲柄壓力機、摩擦壓力機或高速錘等。
